基于ipsec协议的网络安全框架研究

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1、万方数据第23卷第6期2008年12月郑州轻工业学院学报(自然科学版)JOURNALOFZHENGZHOUUNIVERSITYOFLIGHTINDUSTRY(NaturalScience}V01．23No．6Dec．20()8文章编号：1004—1478(2008)06—0074—04基于IPSec协议的网络安全框架研究吕力口国(枣庄学院计算机科学系，山东枣庄277160)摘要：针对日益增长的网络安全需求，在已有的IPSec协议和混沌密码体制的基础上，提出一种Linux平台上集成混沌密码体制IPSec协议的新型网络安全框架．实践表明，该框架具有较强的可行性和应用价值．关

2、键词：IPSec协议；混沌密码体制；网络安全框架中图分类号：TP393．08文献标志码：AResearchonnetworksecurityframeworkbasedonIPSecprotocolLVJia-guo(Dept．ofC07印．Sci．，ZaozhuangUniv．．Zaozhtulng277160，China)AbstractAimingattheincreasingdemandofthenetworksecurity，basedontheIPSecprotocolandthechaoticcryptosystemtechnology，anewnetwo

3、rksecurityframeworkwhichwasrunningOiltheLinuxplat-formandintegratingwiththechaoticcryptosystemwasproposed．Itshowedthattheframeworkhadahighvalueofapplicationandfeasibility．Keywords：IPSecprotocol；chaoticcryptosystem；networksecurityframework0引言随着网络技术的迅速发展，网络安全的需求日益增长．目前，TCP／IP协议已成为计算机网络通信的基

4、础，但TCP／IP协议族本身存在的缺陷制约了基于TCP／IP的网络的发展¨1．混沌理论是近年来发展较快的非线性科学的重要分支，具有非周期、连续宽频带、类噪声和长期不可预测等特点，特别适用于网络安全领域。2。j．IPsec协议提供了一种标准的、健壮的、包容广泛的安全机制，可以为IP及其上层协议提供安全保障，并且允许用户在不改变具体协议实现的情况下选择不同的算法．目前，已有多种利用混沌系统进行数据加／解密的方法口。J，但怎样才能使混沌密码体制同时具有高安全性、高运算速度以及更小的密文数据量，还有待解决．鉴于此，本文基于IPSec协议提出一种在Linux平台上集成混沌密码体制

5、的网络安全实现方案．1混沌密码体制混沌系统对初值具有敏感性，即使很小的初值误差也会被系统放大，因此，系统的长期性是不可预测的．此外，混沌序列具有很好的统计特性，可以产生随机数列，适用于加密技术．混沌系统的特性使其在数值分布上不符合统计学原理，得不到稳定收稿日期：2008—05—06基金项目：山东省教育厅科技计划项目(J07wJ29)作者简介：吕加国(】975一)，男，山东省聊城人，枣庄学院副教授，硕士，主要研究方向为柔性软件工程与网络安全万方数据第6期吕加国：基于IPSec协议的网络安全框架研究·75·的概率分布特征．从理论上讲，利用混沌原理对数据进行加密，密码难以被分

6、析和破译，可以防范频率分析攻击、穷举攻击等HJ．1．1混沌系统的特点混沌密码体制是一种私钥密码体制，加密解密双方拥有相同的密钥。5J．其特性如下：1)系统演变轨迹具有混沌特性；2)虽然混沌动力学方程工作在实数域，但计算机系统是数字化的，所以任何混沌系统在计算机系统中都是工作在离散空间上的，是不连续的；3)在对系统轨迹离散化的过程中，每个轨迹点的表示都有精度限制．1．2混沌系统的加密机制1)把混沌方程的初始条件和参数一起作为系统的密钥，由伪随机数产生器生成．2)将初始条件以及参数值(密钥)代人方程求出系统的轨迹，作为当前轨迹．3)从明文流中取出第一个待加密明文，从当前轨迹

7、开始迭代混沌方程，直至系统轨迹达到待加密明文所对应的轨迹；将本轮迭代的总次数作为加密后的密文，并且保留系统的当前轨迹作为下一轮迭代的当前轨迹．4)从明文流中取出下一个待加密明文，重复步骤3)直至加密全部的明文，则加密过程结束∞。1．1．3混沌系统的解密机制1)将系统初始条件以及参数值(密钥)代人方程求出系统的轨迹，作为当前轨迹．2)从密文流中取出第一个密文(一个整数)，从当前轨迹开始，将混沌方程进行密文指定次数的迭代，这时系统轨迹所对应的消息、符号就是解密后的第一个明文，保留系统的当前轨迹作为下一轮迭代的当前轨迹．3)从密文流中取出下一个